主頁（http://www.130131.com）：軌道交通數(shù)字集群TETRA系統(tǒng)的可靠性設(shè)計

在我國城市地鐵通信系統(tǒng)中，專用無線調(diào)度通信系統(tǒng)是高速運行的地鐵列車與車下運營管理人員之間唯一的通信手段，擔(dān)負(fù)著提高運營效率、確保行車安全及地鐵乘客生命安全的重要使命。因此，無線調(diào)度通信系統(tǒng)本身的可靠性、安全性設(shè)計是系統(tǒng)規(guī)劃中至關(guān)重要的部分。

我國現(xiàn)今已投入運營的地鐵無線通信系統(tǒng)都采用數(shù)字集群TETRA系統(tǒng)。與其它幾種數(shù)字集群系統(tǒng)相比，TETRA是一種較為成熟的標(biāo)準(zhǔn)。其優(yōu)點是指揮調(diào)度功能齊全，組網(wǎng)方式靈活，抗干擾能力強、頻譜利用率高，系統(tǒng)容量大、能提供語言、數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)和靈活的網(wǎng)絡(luò)管理功能。TETRA系統(tǒng)集雙向無線電對講機、移動電話、數(shù)據(jù)傳送等多功能于一體，在地鐵無線調(diào)度通信中具有良好的適宜性。

一、全基站部署模式提高系統(tǒng)的可靠性

數(shù)字集群TETRA在軌道交通的組網(wǎng)規(guī)劃中，曾經(jīng)有過幾種不同的基站部署模式，分別是全基站模式、基站加光纖直放站模式、基站加射頻直放站模式。全基站模式是在控制中心設(shè)置集群交換機和調(diào)度臺，在地鐵沿線各車站、車輛段設(shè)置集群基站。交換控制設(shè)備與基站之間通過有線傳輸通道連接，地鐵沿線架設(shè)漏泄同軸電纜實現(xiàn)車站站臺及隧道內(nèi)的場強覆蓋�；�站加光纖直放站模式與基站加射頻直放站模式均是主要從經(jīng)濟(jì)性考慮，分別希望利用光纖直放站和射頻直放站代替部分TETRA基站。

這三種基站配置方式在軌道交通TETRA無線通信系統(tǒng)建設(shè)初期都有案例。但隨著系統(tǒng)逐步投入運營，從運營維護(hù)和實際使用的角度看，由于直放站包含近端射頻調(diào)制、光路傳輸、遠(yuǎn)端射頻解調(diào)、射頻放大等多個部分，出故障的環(huán)節(jié)多，增大運營維護(hù)工作量。另外，直放站中任一部分出現(xiàn)故障，都會導(dǎo)致整條鏈路故障，影響2—3個車站的用戶，影響面大。直放站由于噪聲系數(shù)的增加，其信號的載噪比不上全基站模式。

從以上分析不難看出全基站組網(wǎng)模式的方案在系統(tǒng)的安全可靠性、頻率利用率、系統(tǒng)容量、系統(tǒng)擴展功能等方面均優(yōu)于基站+直放站的模式。而地鐵集群無線通信專用網(wǎng)的性質(zhì)決定了其在系統(tǒng)安全性、可靠性、通信接續(xù)時間、通信延時等方面較公眾移動通信都有更高的要求。一旦出現(xiàn)故障或緊急情況關(guān)系到行車和旅客的生命安全，地鐵無線專用網(wǎng)系統(tǒng)承擔(dān)的不僅是經(jīng)濟(jì)責(zé)任而且還要承擔(dān)社會責(zé)任，因此，在系統(tǒng)層面和網(wǎng)絡(luò)組織方案上應(yīng)盡量減少故障率，一旦發(fā)生故障仍能夠保證用戶的最低使用要求。目前新近規(guī)劃建設(shè)的地鐵TETRA無線通信系統(tǒng)都采用了全基站的組網(wǎng)方案，這也已經(jīng)成為業(yè)界的共識。

二、設(shè)備冗宗、災(zāi)備中心和降級使用

為確保系統(tǒng)安全可靠，軌道交通的TETRA系統(tǒng)設(shè)備的關(guān)鍵部件全部采用冗余設(shè)計，提高了設(shè)備的可靠性。盡管如此，隨著城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，一個交換控制中心需要管理越來越多的線路，對交換控制中心的本身的容災(zāi)能力提出的更高的要求。

目前已經(jīng)在上海等城市的軌道交通TETRA系統(tǒng)中建設(shè)了異地容災(zāi)備份的交換控制中心。同時異地備份的交換控制中心采用數(shù)據(jù)“實時同步備份”，以確保在任何一個交換中心遭到破壞或是發(fā)生嚴(yán)重故障時，整個網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)完好。而基站可以采用雙鏈路設(shè)計，可以在主、被交換控制中心之間實現(xiàn)自動倒換，確保系統(tǒng)“0”中斷，有效地提供無線通信可靠保障。

數(shù)字集群TETRA系統(tǒng)具備單基站集群功能，即在全部交換控制中心(主、備交換控制中心)都出現(xiàn)問題時，或交換機到基站的傳輸鏈路出現(xiàn)故障時，基站仍能夠繼續(xù)工作，但這時基站范圍內(nèi)的通信就會與指揮中心失去聯(lián)系。

目前在地鐵線路的設(shè)計中，設(shè)計單位都強調(diào)采用一種獨特的降級運行模式。這種方式是在基站處于單站集群的情況下，利用各基站服務(wù)區(qū)內(nèi)的特定的固定臺與降級使用的調(diào)度臺相互配合，對所屬調(diào)度區(qū)間的車輛進(jìn)行話音調(diào)度，進(jìn)一步保證了在極端情況下，無線系統(tǒng)依然能繼續(xù)提供列車調(diào)度基本的通信保障。